%0 Thesis
%T Robust and reliable multimedia transmission over the Internet
%T Transmission robuste et fiable du multimédia sur Internet
%+ Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
%+ Protocols and applications for the Internet (PLANETE)
%A Ramos Ramos, Víctor Manuel
%I Université Nice Sophia Antipolis
%Y Eitan Altman
%Z Chadi Barakat (co-directeur)
%Z Daniel Kofman (rapporteur)
%Z Uri Yechiali (rapporteur)
%Z Chadi Barakat (examinateur)
%Z Bruno Tuffin (examinateur)
%8 2004-12-07
%D 2004
%K Forward Error Correction (FEC)
%K utility function
%K ballot theorem
%K playout delay control
%K moving average estimation
%K TCP
%K delay variability
%K stochastic recursive equations
%K Correction d'erreurs (FEC)
%K fonction d'utilité
%K théorème de ballot
%K contrôle du délai de diffusion
%K estimateur de moyenne mobile
%K variabilité du délai
%K équations différentielles stochastiques
%Z Computer Science [cs]/Networking and Internet Architecture [cs.NI]Theses
%X In this thesis, we propose models to evaluate the performance of real-time multimedia applications. Besides, we propose a model for AIMD protocols. The first subject we study is a simple error correction (FEC) mechanism. We first model the network as an M/M/1/K queuing system. We assume a linear utility function relating the audio quality and the amount of redundancy. The redundancy of packet i is carried by packet i+f. Our analysis shows that, even for the case f->inf, this simple FEC scheme always leads to a quality deterioration. Next, we model the bottleneck router as an M/G/1/K queue. We consider two cases that may contribute to a quality improvement: (a) multiplexing the audio flow with an exogenous flow, and (b) considering non-linear utility functions. Under these assumptions, we show that this FEC scheme can lead to a quality improvement. The second subject investigated is about playout delay algorithms. We propose a set of moving average algorithms allowing to control the average loss rate in an audio session. We study and compare the performance of our algorithms by simulation with real packet traces. The third subject we study is about the performance of AIMD protocols. We propose, at the best of our knowledge, the first analytical model for this kind of protocols accounting for delay variability. The model is based on stochastic difference equations. It provides a closed-form expression for the throughput and for the window size in steady state. We show by analysis and simulation that an increase in delay variability improves the performance of AIMD protocols.
%X Dans cette thèse, nous proposons des modèles pour évaluer les performances des applications multimédias temps-réel. De plus, nous proposons un modèle pour les protocoles de type AIMD. Le premier sujet étudié est un mécanisme de correction d'erreurs (FEC). Premièrement, nous utilisons une file d attente M/M/1/K pour modéliser le réseau. Nous considérons que la qualité de la voix varie linéairement par rapport au taux de redondance de la FEC. La redondance du i-ème paquet est portée dans le paquet i+f. Notre analyse montre que, même pour le cas f->inf, ce mécanisme n'améliore pas la qualité de l'audio. Deuxièmement, nous modélisons notre système par une file M/G/1/K. Nous considérons deux aspects qui peuvent contribuer à améliorer la qualité de l'audio: (a) multiplexer l'audio avec un flux exogène, et (b) des fonctions d'utilité non-linéaires. Sous ces contraintes, on montre qu il est possible d'améliorer la qualité de l'audio avec la méthode FEC étudiée. Le deuxième sujet traité concerne les mécanismes de contrôle du délai de diffusion. Nous proposons un ensemble d'algorithmes de moyenne mobile permettant de contrôler le taux de pertes dans une session audio. Les performances de nos algorithmes ont été évaluées et comparées grâce à des traces réelles. Le troisième sujet abordé concerne les protocoles de type AIMD. Nous proposons un modèle analytique, prenant en compte la variabilité du délai. Notre modèle utilise des équations de différences stochastiques. Il fournit une expression close pour le débit et pour la taille de la fenêtre. Nous montrons, par analyse et par simulation, qu'une augmentation de la variabilité du délai améliore les performances d'un protocole AIMD.
%G English
%2 https://theses.hal.science/tel-00311798v1/document
%2 https://theses.hal.science/tel-00311798v1/file/Ramos.pdf
%L tel-00311798
%U https://theses.hal.science/tel-00311798
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